2019年4月,一只北极熊出现在俄罗斯远东堪察加半岛的季利奇基小镇,这里距离它的栖息地达700公里。 有的北极熊甚至到人类的垃圾场寻找食物。 国际自然保护联盟(IUCN)的报告显示,未来35至40年,预计北极熊数量将减少三成以上。 除了北极的野生动物,生活在高纬度地区的居民也提前体会到了危机——一些建在永久冻土层上的城镇建筑物,受永久冻土层融化的影响,开始发生墙壁隆起、楼梯弯曲等变形。 永久冻土层融化甚至还威胁到了“末日种子库”。
图为斯瓦尔巴特全球种子库入口处。 斯瓦尔巴特全球种子库又被称为“末日种子库”,坐落在挪威斯瓦尔巴群岛,距北极点1000多公里的山体中,储存着全球上百万份农作物种子。其创建是为了地球因受陨石撞击、核战气候变化等全球灾难发生时,充当后备力量,避免导致物种灭绝。 2016年10月,永久冻土融化使雪水涌入种子库,淹没了隧道一半的地面,随后被冻成冰块。
图为被冰覆盖的斯瓦尔巴特全球种子库入口。 3 28种未知病毒:别过度解读 关于28种未知病毒的说法起源于2015年9月,中美俄意秘五国科学家集结昆仑山古里雅冰川,这是中国科学院青藏高原研究所与美国俄亥俄州里大学共同开展的一次综合科考活动,目的是通过钻取深部冰芯研究各种古代环境特征。
冰川以及冻土就像来自遥远过去的“时间胶囊”,能让人类有机会得以一窥被困在那里的生物体。 这个团队在严格消毒的环境下,从距今520—15000年范围内的冰芯里分离出了较丰富的微生物,包括18种细菌和33种病毒,其中28种病毒是人类之前从未遇见过的种类。 1月份,他们在bioRxiv上发表了一篇论文,详细介绍了冰样本中的28种新病毒,并警告说,气候变化可能会导致未知古老病毒的回归。 “未知古老病毒”这几个字眼很容易挑动人们的神经,很多人觉得这意味着有可怕的事情发生。 其实,这个结果并不令人惊讶。人类文明史不是消过毒的,环境中其实长期存在各类病毒与细菌,除了冰川,在深海与高空都有。 过往研究表明,冰川冰芯样品里微生物数量大概为每毫升100—10000个细胞,而深海里,每毫升含微生物数量在10000—1000000个,比冰川里多得多。如果是更小的病毒,整体的数量级还要更高。 而且,这也不是科学家第一次从冰川中发现古老病毒。 1999年,美国科学家在格陵兰岛深达近2千米的地下冰芯样本中检测到了“番茄花叶病毒”的影子,由于这种病毒很稳定,它们的基因组在冰层里埋藏了14万年还能够被检测到。这也是目前发现的最古老的病毒基因组痕迹,研究表明,这种病毒对人类并无威胁。 2014年3月,科学家在俄罗斯西伯利亚的冻土层中发现了一种1.5微米长的巨型病毒,可以在光学显微镜下直接被观察到,其生存的年代正是史前人类尼安德特人灭绝时的3万多年前,科学家将其命名为“西伯利亚阔口罐病毒”。 科学家将含有这种病毒的样本带回实验室,把阿米巴虫作为“诱饵”(一种单细胞原虫,存在于水、空气、土壤中,近年来的多种巨型病毒都以阿米巴虫为宿主),没过多久一些阿米巴虫就出现了异常甚至死亡。不过,研究人员表示,这种病毒对人和其他哺乳动物无害,它的目标仅仅是阿米巴虫而已。 当然,并不是所有病毒都像上述两种那么“温和”。 2004年,一支由法国和俄罗斯科学家组成的考古队在西伯利亚东北部的永久冻土中发掘出几具死于300多年前的冰冻“木乃伊”。 他们对保存最完好的一具进行解剖时,发现死者肺部有出血痕迹。鉴于这种症状经常在天花患者身上出现,研究人员对其进行了深入研究。结果发现,这具“木乃伊”确实携带天花病毒的基因片段,但这种三百多年前的天花病毒和目前存在的天花病毒类型不同,科学家认为这个流行于17世纪的天花病毒可能是现代天花病毒的祖先。
图为科学家正对一种致命病毒进行实验。图源:塔斯社 现代天花病毒已于1979年被正式宣布根除,全世界目前仅有美国和俄罗斯两个实验室保存着天花病毒样本,派精锐部队镇守着。不过,科学家们纷纷被冻土中的天花病毒表示担忧,因为冻土中的病毒可能只是“假死”状态,可能生存很久。 除了天花病毒,另一个狠角色——流感病毒也曾给人类造成沉重一击。1918年,西班牙流感共造成2000万-5000万人死亡,还有数据表明死亡人数可能达到1亿,当时世界人口还不到20亿人。 科学家们从阿拉斯加永久冻土中找到过一具1918年流感受害者的遗体,通过现代测序技术从遗体样本中获得了那株流感病毒的全部基因组序列,然后重构了这种病毒,并用它来感染体外培养的细胞和小鼠,结果表明,这个病毒对小鼠的感染能力和致病能力都强于目前的流感病毒。 对这一切,我们应该抱有几分担忧? 有一种论点认为,永久冻土中的病原体造成的危险本质上是不可知的,所以我们不应该刻意为此担忧,我们该专注于气候变化方面更为明确的威胁。 例如,随着地球变暖,北半球国家将变得更容易发生通常在南半球国家才出现的疾病,比如疟疾、霍乱和登革热,因为这些病原体在更高的气温下会茁壮成长。 另一种观点认为,我们不应该忽视永久冻土中的病原体带来的风险,因为我们无法对这些风险进行量化。 “这种可能性具体有多大还不知道,但确实有这种可能。它们有可能是用抗生素能医治的细菌,也可能是具有抗生素耐药性的细菌或病毒。如果病原体与人类已经很长时间未接触,那么,我们的免疫系统还没有做好抵御这种病原体的准备所以,这就可能存在危险。” 整体来说,该领域目前还处于研究的初期,对于实验结果不用过度解读。冰川或永久冻土是病毒天然的保存箱,无论完整病毒粒子还是它们的基因组,都能保存较长时间,从而让人类更多地了解病毒,并进一步探究生命起源奥秘。 在没搞清楚病毒毒性前,对未知病毒的风险需要谨慎考量而不应过度恐惧。
图为俄科学家用西伯利亚冻土里的种子“复活”的远古植物
|